23.(12分)如图所示,MN、PQ是相互交叉成60°角的光滑金属导轨,O是它们的交点且接触良好。两导轨处在同一水平面内,并置于有理想边界的匀强磁场中(图中经过O点的虚线即为磁场的左边界)。质量为m的导体棒ab与导轨始终保持良好接触,并在弹簧S的作用下沿导轨以速度v0向左匀速运动。已知在导体棒运动的过程中,弹簧始终处于弹性限度内。磁感应强度大小为B,方向如图。当导体棒运动到O点时,弹簧恰好处于原长,导轨和导体棒单位长度的电阻均为r,已知弹簧的弹力与形变量成正比,即F=kx,k为弹簧的劲度系数)求:
(1)导体棒ab第一次经过O点前,通过它的电流大小;
(2)弹簧的劲度系数k;
(3)从导体棒第一次经过O点开始直到它静止的过程中,导体棒ab中产生的热量。
22.(10分)如图所示,轻线一端系一质量为m的小球,另一端穿过光滑小孔套在正下方的图钉A上,此时小球在光滑的水平平台上做半径为a、角速度为ω的匀速圆周运动。现拔掉图钉A让小球飞出,此后细绳又被A正上方距A高为h的图钉B套住,达稳定后,小球又在平台上做匀速圆周运动。求:
(1)图钉A拔掉前,轻线对小球的拉力大小,
(2)从拔掉图钉A到被图钉B套住前小球做什么运动?所用的时间为多少?
21.(12分)如图所示,两个可导热的气缸竖直放置,它们的底部由一细管连通(忽略细管的容积)。两气缸各有一个活塞,质量分别为m1和m2(已知m1=3m,m2=2m),活塞与气缸壁间无摩擦。活塞的下方为理想气体,上方为真空。环境温度为T0,当气体处于平衡状态时,两活塞位于同一高度h。
(1)在两活塞上同时各放一质量为m的物块,求气体再次达到平衡后两活塞的高度差(假定环境温度不变)。
(2)在达到上一问的终态后,环境温度缓慢上升到T,试问在这个过程中,气体对活塞做了多少功?(假定在气体状态变化过程中,两物块均不会碰到气缸顶部)。
(2)当滑动变阻器Pb段的电阻为0.5Rx时,变阻器上消耗的功率。
某同学的部分解答如下:
灯L的电阻RL===6W,
滑片P滑至b端时,灯L和(Rx+R2)并联,并联电阻为:R并=
由RL?IA=(Rx+R2)?I2(IA、I2分别为通过电流表和R2的电流)得I2=
流过电源的电流为I=IA+I2
20.(12分)如图所示电路中,已知电阻R1=2Ω,R2=5Ω,灯泡L标有“3V,1.5W”字样,电源内阻r=1Ω,滑动变阻器的最大阻值为Rx。当滑片P滑至a端时,电流表的示数为1A,此时灯泡L恰好正常发光。求:
(1)当滑片P滑至b端时,电流表的示数;
19.(9分)如图a所示,装有位移传感器发射器的、质量为M的滑块A放在气垫导轨B上,C为位移传感器的接收器,它能将A到C的距离数据实时传送到计算机上,经计算机处理后在屏幕上显示滑块A的位移-时间(s-t)图像和速率-时间(v-t)图像。整个装置置于高度可调节的斜面上,斜面的长度为L、高度为h。(取重力加速度g=10m/s2,结果保留一位有效数字)
(1)现给滑块A一沿气垫导轨向上的初速度,A的v-t图像如图b所示。从图线可得滑块A下滑时的加速度a=____m/s2,从图线还可知摩擦力对滑块A运动的影响______。(填“明显,不可忽略”或“不明显,可忽略”)
(2)此装置还可用来验证牛顿第二定律。实验时,通过改变______,可以验证质量一定时,加速度与力成正比的关系;通过改变______,可以验证力一定时,加速度与质量成反比的关系(用L、h、M字母表示)
(3)将气垫导轨换成滑板,给滑块A一沿滑板向上的初速度,A的s-t图像如图c所示。图线不对称是由于______造成的,通过图像可求得滑板的倾角θ=_____(用反三角函数表示),滑块与滑板间的动摩擦因数μ=____。
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com